cognitive-modules 0.5.0

Structured LLM task runner with schema validation, confidence scoring, and subagent orchestration

Cognitive Modules

可验证的结构化 AI 任务规范

Cognitive Modules 是一种 AI 任务定义规范，专为需要强约束、可验证、可审计的生成任务设计。

v2.2 新特性

特性	说明
Control/Data 分离	meta 控制面 + data 数据面，中间件无需解析业务
模块分级 (Tier)	exec / decision / exploration 不同严格度
可回收溢出	extensions.insights 保留 LLM 的额外洞察
可扩展 Enum	允许自定义类型，不牺牲类型安全
Repair Pass	自动修复格式问题，降低验证失败率

特性

• 强类型契约 - JSON Schema 双向验证输入输出
• 可解释输出 - 强制输出 confidence + rationale
• Control/Data 分离 - meta.explain 快速路由 + data.rationale 详细审计
• 模块分级 - exec / decision / exploration 不同约束等级
• 子代理编排 - @call:module 支持模块间调用
• 参数传递 - $ARGUMENTS 运行时替换
• 多 LLM 支持 - OpenAI / Anthropic / MiniMax / Ollama
• 公共注册表 - cogn install registry:module-name

安装

Python (pip)

pip install cognitive-modules

# 带 LLM 支持
pip install cognitive-modules[openai]      # OpenAI
pip install cognitive-modules[anthropic]   # Claude
pip install cognitive-modules[all]         # 全部

Node.js (npm)

# 全局安装
npm install -g cognitive-modules-cli

# 或 npx 零安装使用
npx cognitive-modules-cli --help

平台	包名	命令
pip	cognitive-modules	cogn
npm	cognitive-modules-cli	cog

快速开始

# 配置 LLM
export LLM_PROVIDER=openai
export OPENAI_API_KEY=sk-xxx

# 运行代码审查
cogn run code-reviewer --args "def login(u,p): return db.query(f'SELECT * FROM users WHERE name={u}')" --pretty

# 运行任务排序
cogn run task-prioritizer --args "修复bug(紧急), 写文档, 优化性能" --pretty

# 运行 API 设计
cogn run api-designer --args "用户系统 CRUD API" --pretty

v2.2 响应格式

所有模块现在返回统一的 v2.2 envelope 格式：

{
  "ok": true,
  "meta": {
    "confidence": 0.92,
    "risk": "low",
    "explain": "简短摘要，用于快速路由决策（≤280字符）"
  },
  "data": {
    "...业务字段...",
    "rationale": "详细推理过程，用于审计和人工审核",
    "extensions": {
      "insights": [
        {
          "text": "额外洞察",
          "suggested_mapping": "建议添加到 schema 的字段"
        }
      ]
    }
  }
}

Control vs Data Plane

层	字段	用途
Control Plane	meta.confidence	路由/降级决策
Control Plane	meta.risk	人工审核触发
Control Plane	meta.explain	日志/卡片 UI
Data Plane	data.rationale	详细审计
Data Plane	data.extensions	可回收洞察

核心特性

特性	说明
JSON Schema 验证	输入输出双向校验
置信度	每个输出必须包含 0-1 的 confidence
推理过程	meta.explain (简短) + data.rationale (详细)
模块分级	tier: exec | decision | exploration
风险聚合	meta.risk = max(changes[*].risk)
参数传递	$ARGUMENTS 运行时替换
子代理	@call:module 支持模块间调用
验证工具	cogn validate / cogn validate --v22

集成方式

方式	命令	适用场景
CLI	cogn run	命令行
HTTP API	cogn serve	n8n、Coze、Dify
MCP Server	cogn mcp	Claude、Cursor

CLI 命令

# 模块管理
cogn list                    # 列出已安装模块
cogn info <module>           # 查看模块详情
cogn validate <module>       # 验证模块结构
cogn validate <module> --v22 # 验证 v2.2 格式

# 运行模块
cogn run <module> input.json -o output.json --pretty
cogn run <module> --args "需求描述" --pretty
cogn run <module> --args "需求" --subagent  # 启用子代理

# 创建模块
cogn init <name> -d "描述"
cogn init <name> --format v22  # 创建 v2.2 格式模块

# 迁移模块
cogn migrate <module>        # 将 v1/v2.1 模块迁移到 v2.2

# 从 GitHub 安装（推荐）
cogn add ziel-io/cognitive-modules -m code-simplifier
cogn add org/repo -m module-name --tag v1.0.0   # 安装指定版本
cogn remove <module>                             # 删除模块

# 版本管理
cogn update <module>                 # 更新到最新版本
cogn update <module> --tag v2.0.0    # 更新到指定版本
cogn versions <url>                  # 查看可用版本

# 其他安装方式
cogn install github:user/repo/path
cogn install registry:module-name
cogn uninstall <module>

# 注册表
cogn registry                # 查看公共模块
cogn search <query>          # 搜索模块

# 环境检查
cogn doctor

内置模块

模块	Tier	功能	示例
code-reviewer	decision	代码审查	cogn run code-reviewer --args "你的代码"
code-simplifier	decision	代码简化	cogn run code-simplifier --args "复杂代码"
task-prioritizer	decision	任务优先级排序	cogn run task-prioritizer --args "任务1,任务2"
api-designer	decision	REST API 设计	cogn run api-designer --args "订单系统"
ui-spec-generator	exploration	UI 规范生成	cogn run ui-spec-generator --args "电商首页"
product-analyzer	exploration	产品分析（子代理）	cogn run product-analyzer --args "健康产品" -s

模块格式

v2.2 格式（推荐）

my-module/
├── module.yaml     # 机器可读 manifest（含 tier/overflow/enums）
├── prompt.md       # 人类可读 prompt
├── schema.json     # meta + input + data + error schemas
└── tests/          # 黄金测试用例
    ├── case1.input.json
    └── case1.expected.json

module.yaml (v2.2)

name: my-module
version: 2.2.0
responsibility: 一句话描述

tier: decision           # exec | decision | exploration
schema_strictness: medium # high | medium | low

excludes:
  - 不做的事情

policies:
  network: deny
  filesystem_write: deny
  side_effects: deny

overflow:
  enabled: true
  recoverable: true
  max_items: 5
  require_suggested_mapping: true

enums:
  strategy: extensible   # strict | extensible

failure:
  contract: error_union
  partial_allowed: true

compat:
  accepts_v21_payload: true
  runtime_auto_wrap: true

v1 格式（仍支持）

my-module/
├── MODULE.md       # 元数据 + 指令
├── schema.json     # 输入输出 Schema
└── examples/
    ├── input.json
    └── output.json

Tier 说明

Tier	用途	Schema 严格度	Overflow
exec	自动执行（patch、指令生成）	high	关闭
decision	判断/评估/分类	medium	开启
exploration	探索/调研/灵感	low	开启

在 AI 工具中使用

Cursor / Codex CLI

在项目根目录创建 AGENTS.md：

## 代码审查

当需要审查代码时：
1. 读取 `~/.cognitive/modules/code-reviewer/MODULE.md`
2. 按 schema.json 格式输出
3. 包含 meta.explain + data.rationale

直接对话

读取 ~/.cognitive/modules/code-reviewer/MODULE.md，
审查这段代码：def login(u,p): ...

配置 LLM

# OpenAI
export LLM_PROVIDER=openai
export OPENAI_API_KEY=sk-xxx

# Anthropic Claude
export LLM_PROVIDER=anthropic
export ANTHROPIC_API_KEY=sk-ant-xxx

# MiniMax
export LLM_PROVIDER=minimax
export MINIMAX_API_KEY=sk-xxx

# Ollama（本地）
export LLM_PROVIDER=ollama

# 检查配置
cogn doctor

迁移到 v2.2

从 v1 或 v2.1 模块迁移到 v2.2：

# 自动迁移单个模块
cogn migrate code-reviewer

# 迁移所有模块
cogn migrate --all

# 验证迁移结果
cogn validate code-reviewer --v22

手动迁移步骤：

1. 创建 module.yaml（添加 tier/overflow/enums）
2. 更新 schema.json（添加 meta schema）
3. 创建/更新 prompt.md（说明 v2.2 envelope 格式）
4. 保留 MODULE.md（向后兼容）

开发

# 克隆
git clone https://github.com/ziel-io/cognitive-modules.git
cd cognitive-modules

# 安装开发依赖
pip install -e ".[dev]"

# 运行测试
pytest tests/ -v

# 创建新模块（v2.2 格式）
cogn init my-module -d "模块描述" --format v22
cogn validate my-module --v22

项目结构

cognitive-modules/
├── src/cognitive/          # CLI 源码
│   ├── cli.py              # 命令入口
│   ├── loader.py           # 模块加载（支持 v0/v1/v2.2）
│   ├── runner.py           # 模块执行（v2.2 envelope）
│   ├── validator.py        # 模块验证（含 v2.2 验证）
│   ├── migrate.py          # v2.2 迁移工具
│   ├── subagent.py         # 子代理编排
│   ├── registry.py         # 模块安装
│   ├── templates.py        # 模块模板
│   └── providers/          # LLM 后端
├── cognitive/modules/      # 内置模块（全部 v2.2）
├── tests/                  # 单元测试
├── SPEC.md                 # v0.1 规范（历史）
├── SPEC-v2.2.md            # v2.2 规范（最新）
├── INTEGRATION.md          # 集成指南
└── cognitive-registry.json # 公共注册表

文档

• SPEC-v2.2.md - v2.2 完整规范（Control/Data 分离、Tier、Overflow）
• SPEC.md - v0.1 规范（含上下文哲学）
• INTEGRATION.md - Agent 工具集成指南

License

MIT